ESSE – utveckling och förbättring av avancerade proteser
Vid Lunds universitet driver forskarna Christan Antfolk, Nebojša Malešević och Fredrik Sebelius projektet EMG control, Sensations, and Sensing for prosthetics (ESSE) där ett av målen är att förbättra styrningen av avancerade proteser.
De proteser som används idag är förhållandevis enkla och användaren kan utföra grundläggande rörelser. Projektet syftar till att utmana de befintliga idéerna bakom proteser eftersom det finns en tydlig klyfta mellan vetenskapliga och teknologiska framsteg inom området.
När en extremitet kapas från kroppen tappar individen grepp- och stödfunktioner, samt koppling till alla receptorer. Det är en utmaning att ersätta ett komplext system som består av tusentals olika naturliga sensorer som arbetar i samklang med konstgjorda sensorer som är betydligt färre till antalet och som saknar den naturliga återkopplingen av känsla till användaren. För att återskapa en koppling mellan protesen och användaren behöver de fysiska egenskaperna som mäts av sensorn, så som kraft och vinkel, överföras med t.ex. elektriska, mekaniska och auditiva stimuli. På grund av hjärnans plasticitet börjar området som används för att svara på signaler från den skadade nervens tappade extremitet bearbeta information från andra mer aktiva nerver och den långsamma återväxten av nerverna sker ofta till fel område. Med anledning av detta fokusera rehabiliteringen på att hjälpa användaren att förstå detta nya “språket”.
För att möta de utmaningar som finns när man börjar använda en protes är projektet ESSE är uppdelat i tre delar, i) Electromyografi (EMG)-styrning, ii) sensorisk stimulering och iii) sensorisk återkoppling. I del i) analyseras sambandet mellan registrerad muskelaktivitet och användarens avsikt för att kunna förbättra styrningen av protesen. I del ii) utvecklas en metod där elektrisk stimulering används som sensorisk inmatning på de skadade nerverna för att producera en naturlig känsla och hålla lämpliga hjärncentra funktionella. I del iii) utvecklas en Audio Glove där stimuli från känsel ersätts med stimuli via hörsel, enligt samma princip som blinda kan läsa punktskrift med fingertopparna eller där hörsel ersätt med syn för att kommunicera med teckenspråk.
Om satsningen
Stiftelsen Promobilia samarbetar med Lunds universitet i ett projekt med målet att förbättra styrningen av avancerade proteser. Utmaningen ligger i att skapa en koppling mellan protesen och användaren genom att integrera sensoriska funktioner och stimuli. Målet är att förstå och förbättra användarens kontroll över protesen samt skapa en naturlig känsla genom elektrisk stimulering och audiovisuella stimuli.
